| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 第1章 绪论 | 第10-28页 |
| 1.1 引言 | 第10-11页 |
| 1.2 液流电池(Redox Flow Battery, RFB) | 第11-12页 |
| 1.3 钒氧化还原液流电池(All Vanadium Redox Flow Battery, VRFB) | 第12-18页 |
| 1.3.1 电池结构及工作原理 | 第14-15页 |
| 1.3.2 钒电池的种类以及发展概况 | 第15-18页 |
| 1.4 钒电池的关键性材料 | 第18-20页 |
| 1.4.1 电极 | 第18页 |
| 1.4.2 电解液 | 第18-19页 |
| 1.4.3 离子交换膜 | 第19-20页 |
| 1.5 钒电池隔膜的发展概况 | 第20-21页 |
| 1.6 Nafion 膜的介绍及改性 | 第21-26页 |
| 1.6.1 Nafion 膜的简介 | 第21-23页 |
| 1.6.2 Nafion 膜的改性 | 第23-26页 |
| 1.7 课题研究的背景目的以及主要内容 | 第26-28页 |
| 第2章 实验仪器与测试方法 | 第28-38页 |
| 2.1 实验药品 | 第28页 |
| 2.2 主要的实验仪器 | 第28-29页 |
| 2.3 复合膜的性能测试 | 第29-35页 |
| 2.3.1 吸水率(water uptake)测试 | 第29页 |
| 2.3.2 面溶胀率(swelling rate)测试 | 第29-30页 |
| 2.3.3 离子交换容量(ion exchange capacity,IEC) | 第30页 |
| 2.3.4 膜的质子电导率 | 第30-31页 |
| 2.3.5 钒离子渗透率 | 第31-33页 |
| 2.3.6 离子选择系数 | 第33-34页 |
| 2.3.7 机械性能 | 第34页 |
| 2.3.8 化学稳定性 | 第34页 |
| 2.3.9 电池性能 | 第34-35页 |
| 2.4 复合膜的表征 | 第35-38页 |
| 2.4.1 透射电子显微镜(TEM) | 第35页 |
| 2.4.2 扫描电子显微镜(SEM)及能谱分析(EDS) | 第35页 |
| 2.4.3 X射线衍射分析(XRD) | 第35-36页 |
| 2.4.4 小角X射线散射(SAXS) | 第36页 |
| 2.4.5 正电子堙没寿命谱(PLAS) | 第36-38页 |
| 第 3 章 Nafion/SiO_2复合膜的制备以及性能分析 | 第38-50页 |
| 3.1 引言 | 第38页 |
| 3.2 膜的制备与预处理 | 第38-39页 |
| 3.2.1 Nafion/SiO_2 复合膜的制备 | 第38-39页 |
| 3.2.2 膜样的预处理 | 第39页 |
| 3.3 结果分析与讨论 | 第39-48页 |
| 3.3.1 Nafion-SiO_2 纳米颗粒的透射电镜图分析 | 第39-40页 |
| 3.3.2 复合膜的 SEM-EDS 分析 | 第40-41页 |
| 3.3.3 不同硅含量对膜的吸水率的影响 | 第41-42页 |
| 3.3.4 不同硅含量对膜的溶胀率的影响 | 第42页 |
| 3.3.5 不同硅含量对膜的离子交换容量(IEC)的影响 | 第42-43页 |
| 3.3.6 不同硅含量对膜的电导率的影响 | 第43-44页 |
| 3.3.7 复合膜的钒离子渗透性能 | 第44-45页 |
| 3.3.8 复合膜的离子选择系数 | 第45页 |
| 3.3.9 Nafion 膜与 Nafion/SiO_2 复合膜的结构分析 | 第45-48页 |
| 3.3.9.1 XRD分析 | 第45-46页 |
| 3.3.9.2 小角X射线散射(SAXS) | 第46-47页 |
| 3.3.9.3 正电子堙没寿命谱(Positron Annihilation Lifetime Spectroscopy,PALS) | 第47-48页 |
| 3.4 本章小结 | 第48-50页 |
| 第 4 章 高温热处理对 Nafion/SiO_2复合膜性能的影响 | 第50-71页 |
| 4.1 引言 | 第50-51页 |
| 4.2 实验过程 | 第51-52页 |
| 4.2.1 膜的制备 | 第51页 |
| 4.2.2 不同温度下热处理 Nafion/SiO_2 复合膜 | 第51-52页 |
| 4.2.3 复合膜的预处理 | 第52页 |
| 4.3 结果分析与讨论 | 第52-69页 |
| 4.3.1 透射电子显微镜(TEM)分析 | 第52-53页 |
| 4.3.2 能谱分析(EDS) | 第53-54页 |
| 4.3.3 高温热处理 Nafion/SiO_2 复合膜的离子选择性 | 第54-57页 |
| 4.3.3.1 高温热处理的 Nafion/SiO_2 复合膜的 VO2+离子渗透性 | 第54-55页 |
| 4.3.3.2 高温热处理的 Nafion/SiO_2 复合膜的质子电导率 | 第55-57页 |
| 4.3.3.3 高温热处理的 Nafion/SiO_2 复合膜的离子选择系数 | 第57页 |
| 4.3.4 高温热处理对 5%@ Nafion/SiO_2 复合膜的离子选择性的影响 | 第57-59页 |
| 4.3.5 高温热处理 5%@Nafion/SiO_2 复合膜的结构分析 | 第59-63页 |
| 4.3.5.1 X射线衍射(XRD)分析 | 第59-61页 |
| 4.3.5.2 小角X射线散射(SAXS)分析 | 第61-62页 |
| 4.3.5.3 正电子堙没寿命谱(PALS) | 第62-63页 |
| 4.3.6 高温热处理 5%@Nafion/SiO_2 复合膜的稳定性分析 | 第63-65页 |
| 4.3.6.1 化学稳定性 | 第63-64页 |
| 4.3.6.2 机械稳定性 | 第64-65页 |
| 4.3.7 高温热处理 5%@Nafion/SiO_2 复合膜的电化学性能测试 | 第65-69页 |
| 4.3.7.1 电池的充放电性能 | 第65-67页 |
| 4.3.7.2 电池的循环性能 | 第67-68页 |
| 4.3.7.3 电池的自放电性能 | 第68-69页 |
| 4.4 本章小结 | 第69-71页 |
| 第5章 结论与展望 | 第71-74页 |
| 5.1 结论 | 第71-72页 |
| 5.2 展望 | 第72-74页 |
| 致谢 | 第74-75页 |
| 参考文献 | 第75-83页 |
| 攻读硕士期间发表论文 | 第83页 |
